Question

【題目】如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd，其邊長(zhǎng)為L，總電阻為R，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)直至bc邊剛要進(jìn)入的過(guò)程中，線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求：

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；

（2）拉力做功的功率P；

（3）ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)綜合閉合電路歐姆定律和解題。

(1)從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到bc邊剛要進(jìn)入的過(guò)程中，只有ad邊切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：；

(2)線框進(jìn)入過(guò)程中線框中的電流為：

ad邊安培力為：

由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，所以有拉力與安培力大小相等，方向相反，即

所以拉力的功率為：

聯(lián)立以上各式解得：；

(3) 線框進(jìn)入過(guò)程中線框中的電流為：

進(jìn)入所用的時(shí)間為：

ad邊的電阻為：

焦耳熱為：

聯(lián)立解得：。